基于Comsol的超声波强化传热特性数值模拟研究.pdfVIP

55节能基础科学

NO.122024节能ENERGYCONSERVATION

基于Comsol的超声波强化传热特性

数值模拟研究

钮家乐王桂卿丁艳*尹千羽李茂豪邓祥金奂旭夭梦桐

（中国矿业大学徐海学院，江苏徐州221300）

摘要：熔盐储能是大规模新型高温储热的主流技术方向，但在输盐管道运行过程中，会出现冻堵问题，从

而影响系统的安全性。提出在熔盐储能系统中易发生冻堵的管道上加装超声波换能器，利用超声波强化传热的特

性，提高管道电伴热加热熔盐的效率。通过数值模拟结果发现，当超声波频率为30kHz时，输送管道的中心温度

提高了8K，最高温度提高了22K，此时熔盐的传热效果最佳。

关键词：熔盐储能；超声波；强化传热；节能；数值模拟

中图分类号：TK124文献标志码：A文章编号：1004-7948（2024）12-0055-04

doi：10.3969/j.issn.1004-7948.2024.12.016

NumericalsimulationofultrasonicenhancedheattransfercharacteristicsbasedonComsol

NIUJia-leWANGGui-qingDINGYanYINQian-yuLIMao-hao

DENGXiangJINHuan-xuYAOMeng-tong

Abstract：Moltensaltenergystorageisthemaintechnicaldirectionoflarge-scalehightemperatureheatstorage,butthe

problemoffreezingblockagewilloccurduringtheoperationofsaltpipeline,whichwillaffectthesafetyofthesystem.In

thispaper,anultrasonictransducerisinstalledonthepipelinewhichispronetofreezeblockageinthemoltensaltenergy

storagesystem.Thenumericalsimulationresultsshowthatwhentheultrasonicfrequencyis30kHz,thecentral

temperatureofthepipelineisincreasedby8K,andthemaximumtemperatureisincreasedby22K,andtheheattransfer

effectofmoltensaltisthebest.

Keywords:moltensaltenergystorage;ultrasonicwave;enhanceheattransfer;energyconservation;numericalsimulation

引言壁敷设矿物绝缘电缆进行伴热。张东伟等[4]分析了超声波

熔盐储能作为一种高效且节能的新型储能技术，因强化传热的机理，并通过模拟分析了影响传热的因素。

其成本效益高和储能容量大而在